锚喷技术在高边坡防护中的应用

浏览次数:0 发布时间:2015-02-14 15:51:53
摘要:文章介绍连云港东疏港高速公路中云台山地质情况、高边坡防护方案以及防护效果叙述锚喷技术在超高边坡防护中的应用,并探讨其技术优势及其施工优化措施。
锚喷技术在高边坡防护中的应用
    随着国内交通事业的快速发展越来越多的高等级公路正在新建其中不少项目会遇到高边坡防护的问题,高边坡防护的难度和危险性也成为公路建设过程中的重点和难点。现就江苏省连云港东疏港高速公路中的高边坡防护进行描述谈论锚喷技术在高边坡防护中的应用。
1、工程简介:
    连云港主体港区东疏港高速公路东港二施工标段全长12.589km.中云台山路堑开挖段全长1KM潞线总体走向为北东一南西(52.50232.50)方向。此段路基总宽32. 0m其中中间带宽3.0m行车道23 x3.75m硬路肩(含右侧路缘带2x0.5m)2x2.5m土路肩20. 75m。本路段属剥蚀低山地貌左侧山顶陡峭,且在此侧有一哑口、右侧山顶浑圆,山脊走向近东西向,与线路大角度相交路线走向看左侧山坡坡较陡约60°~80°启日分为陡坎,右侧山坡坡面受岩体片理面控制,呈缓丘状坡度约25°~35°,山体形态较完整。本次文章将详细介绍左侧边坡的防护情况。
2、工程地质情况:
    工程边坡岩体以块状结构为主局部节理发育地段呈碎裂结构偶尔在节理密集带也可见到碎裂一散体结构。中云台山的结构面由片理面、构造节理、裂隙面组成。其中片理面较易识别,为主要的结构面对工程地质的影响较大。
3、几种防护措施的防护效果:
3.1、SNS柔性网防护:
    由于SNS柔性网防护被全国各种工程实际应用,其基本达到标准化量产的程度安装方便施工简单能有效的缩短施工工期节约工程造价。在工程质量方面其防岩崩的效果比较好,适用范围比较广,对环境影响较小便于绿化。
3. 2、锚杆锚索框格梁防护:
    该技术特别适用于整治边坡高度较大稳定性较差的土质边坡和岩石路堑边坡。减少了开挖边坡的裸露时间使之来不及崩解而能基本保持原始的应力状态及能借助于稳定山体对锚杆的锚固使锚杆框架梁紧密压在喷射混凝土坡面上对不稳定山体起到支档作用约束了坡面的表面变形从而提高了边坡的稳定性。
3. 3、锚喷防护:
    该技术主要适用于存在裂隙面的破碎岩体边坡,通过锚杆将裂隙面与基岩进行锚固描固完成之后,再通过喷射混凝土将表面进行封闭肪止表面岩层由于风化产生碎小石块并且阻止地表水进入锚喷结构中影响锚固性能能够提高边坡的整体稳定性。
锚喷技术在高边坡防护中的应用
4、锚喷防护技术实施要点:
    中云台山左侧边坡防护采用台阶状坡形洪计二十级台阶除最下面两层台阶是3m和7m外其余以10m为主。台阶坡率为1:0.7,台阶宽度以3m为主冷别宽度达到8~9m。总体坡率为1: 1. 096,坡角为
42.4°。
    由于边坡地段岩体中节理裂隙较为发育,为了保护母岩的完整性及开挖后坡面的平直开山时应在设计坡面附近先作预裂爆破。洞轮廓线的眼距误差宜小于50mm;炮眼外偏斜率不应大于50mm/m;眼深误差不宜大于100mm。预裂爆破应采用毫秒起爆方式。当雷管分段毫秒差小造成震动波峰叠加时应跳段使用。开挖工作面的岩石爆破时周边眼应采用低密度、低爆速、低猛度、高爆力的炸药,并应采用毫秒雷管或导爆索同时起爆。
    在预裂爆破完成后根据现场岩层情况进行锚喷防护。以+54平台局部防护为例规场坡面地质情况和防护措施如下:
    (1) K9 + 760一K9 + 780 ,}近坡体北侧临空面,全坡面强风化,岩体发育2一3组结构面岩体较破碎规场采用全坡面锚喷处理方式描杆长度4米描杆间距1.8米绩射硷厚度15 cm;
    (2)K9+780-K9+849,全坡面岩体全风化一强风化,敲击易碎,部分段落手捏易碎其中K9 + 820一K9 + 860段发育反倾绿泥片岩夹层层厚约0.2一0.4m规场采用全坡面锚喷处理方式描杆长度6米,锚杆间距1.8米绩射硷厚度15 cm;
    (3) K9 + 849 - K9 + 903止半部岩体破碎,全风化一强风化,节理组数大于3组节理间距0. 1一0.4,下半部岩体较完整庄要发育一组节理节理间距大于lm规场采用锚喷结合的处理方式,坡面上1 /2部分锚杆喷射混凝土,锚杆长度4米,锚杆间距1. 8米,喷射硷厚度15cm坡面下1/2部分仅对裂缝进行处理喷浆M15防护,中间厚度5cm两侧30cm;
    (4) K9 + 986 - K10 + 028,全坡面强风化一全风化,节理组数大于3组节理间距0.1 -0.4m ,岩体破碎一极破碎,现场采用全坡面锚喷防护处理方式描杆长度8米锚杆间距1.3米绩射硷厚度20cm.
5、防护效果:
    在进行防护的同时相关部门也对边坡稳定性进行着严密的监控。监测部门利用静力水准观测系统、两点位移计、渗压计、锚杆应力计和防护网拉力计等传感器NJ 9得东侧边坡的地下水渗透压力、锚杆应力、防护网拉力和静力水准等的观测数据,来分析、评估东侧边坡的稳定性。
    从目前的观测结果来看边坡内部未见水平位剪切位移a体而言边坡内部向临空方向的水平位移沿深度的分布规律是:深度越大(即距离开挖面越近),水平位移量越大。故目前的边坡岩体位移主要是由于开挖卸荷回弹和蠕动变形边坡处于基本稳定状态。该现象同时表明随着开挖深度的增大边坡岩体的卸荷回弹变形量将快速增长。由各点的相对水平位移分布曲线来看近期边坡的水平位移均较小处于正常的波动范围内。
    124m高程以下山体内的地下水渗透压力仍与降雨过程呈现良好的相关性这表明:虽然边坡采取了坡面喷锚支护胆仍存在通畅的降雨入渗通道。
    观测结果表明描杆支护和坡面喷锚支护对约束边坡岩体的蠕动变形具有重要作用。故在破碎岩体部位、尤其是东坡的南侧在开挖完成后及时开展坡面喷锚支护,以限制边坡岩体的蠕动变形、确保边坡的稳定性。
6、锚喷技术的技术优势及优化措施:
    目前的监测结果显示描喷技术有效地保障了边坡的稳定性启具有较高的强度胶好的抗裂性能能使坡面内一定深度内的破碎岩层得以加强并能承受少量的破碎体所产生的侧压力。但是锚喷技术并不能有效的防止水流侵入雨水易进入山体内部造成损害。故在进行锚喷防护的同时.做好防水排水措施增加泄水孔、急流槽等保证水流的正常排出。
    另外描喷技术的工程造价相对高昂施工周期较长,边坡绿化难度大。可以采用相应处理措施进行优化尽可能的节约成本等。
    (1)在开挖坡面时应避免超挖保证开挖面的平整;
    (2)喷射混凝土时应根据实际情况控制喷层厚度,喷射宜采用湿喷法;
    (3)工程中常用的锚杆一般包括预应力锚杆、药卷锚杆、砂浆锚杆等在进行锚杆支护时应结合岩层性质选用合适的锚杆型号皮护时也应尽量垂直于支护面避免浪费;
 


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